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Il Mastello di Dobeneck

In un commento apparso su Nature Geoscience (Silver, 2014) ed in cui si chiosa una ricerca pubblicata più avanti nella rivista (Reich, 2014), si usa un titolo a mio avviso tendenzioso (“A faulty fertilizer”, che io tradurrei con “Un fertilizzante difettoso” ma si accettano traduzioni migliori, se ne avete…) e nel sottotitolo si precisa che “Elevated levels of CO2  can stimulate photosynthesis in plants and increase their uptake of atmospheric carbon.  A five-year study in Minnesota grasslands shows that increased plant uptake of CO2  is restricted by the availability of vital nutrients and water.

Trattasi della classica “scoperta dell’acqua calda” ma che in tempi di Anthropogenic Global Warming può essere sbandierata come una nuova acquisizione della ricerca a tutti coloro che nulla sanno di storia della scienza.

Ricordo allora che già nel 1828 il botanico tedesco Carl Sprengel enunciò la “legge del minimo” (poi ripresa e divulgata da Justus Liebig)  la quale  dice in sostanza che la crescita degli esseri viventi è controllata non tanto dalla quantità totale delle risorse disponibili quanto dalla risorsa più scarsa, il cosiddetto fattore limitante (azoto, fosforo, potassio, carbonio o quant’altro). Un tale concetto è del resto evidente a tutti noi: basta pensare a che speranza di vita avrebbe un essere umano che fosse alimentato solo di carboidrati (fonte di carbonio) e senza alcun apporto proteico e vitaminico.

In sostanza dunque la CO2 è un fertilizzante (o meglio un concime, volendo metter i punti sulle i) ed è in assoluto il più importante dei concimi in quanto il carbonio costituisce mediamente il 45% della sostanza organica secca dei vegetali (tabella 1) che essendo organismi autotrofi fotosintetizzanti alimentano con la loro sostanza organica tutte le catene alimentari del pianeta.

Tabella 1 – Composizione media della sostanza secca di una pianta (Curtis e Childs, 2010).

Elemento %  Tipo*  ppm(mg kg-1) Numero relativo di atomi(posto pari a 1 il molibdeno)
Idrogeno 6 B 60.000.000
Carbonio 45 B 40.000.000
Ossigeno 45 B 30.000.000
Azoto 1.5 MP 1.000.000
Potassio 1 MP 250.000
Calcio 0.5 MS 125.000
Magnesio 0.2 MS 80.000
Fosforo 0.2 MP 60.000
Zolfo 0.1 MS 30.000
Cloro 0.01 100 3.000
Ferro MS 100 2.000
Boro me 20 2.000
Manganese me 50 1.000
Zinco me 20 300
Rame me 6 100
Molibdeno me 0.1 1

(*) B = elementi base della sostanza organica; MP = macroelementi primari; MS = macroelementi secondari; me = microelementi. A tale classificazione sfugge il cloro che pur essendo presente non è essenziale alla crescita.

Tuttavia da solo il carbonio non può tutto ed infatti deve giungere alle piante insieme all’acqua e ad altri 12 elementi essenziali (azoto, fosforo, potassio, calcio, magnesio, zolfo, ferro,  boro, manganese, rame, zinco e molibdeno).

Mastello di Dobeneck
Figura 1 – L’immagine qui riportata (di ottima fattura e grande potere comunicativo) è tratta dal testo Soils and soil fertility, scritto da Andrew R. Whitson e Harlow Leslie Walster ed edito nel 1912 da St. Paul, Minn., Webb publishing co, testo che grazie alle grandi innovazioni tecnologiche di questo nostro tempo è liberamente accessibile e sfogliabile qui.

Per inciso per far capire un fatto così essenziale anche agli studenti più zucconi, un professore di scuola tedesco (tale Dobeneck) inventò nella seconda metà dell’ottocento il “mastello” (figura 1 -) che illustra in modo efficacissimo la legge del minimo presentando il caso in cui l’elemento limitante è il fosforo.

La biografia di Dobeneck ci è sconosciuta (il fatto che fosse maestro di scuola l’ho scritto per “sentito dire”) e ciò spiega perché un paio d’anni fa ho lanciato un appello in rete perché “chi sa parli”, appello rimasto a tutt’oggi inascoltato.

Segnalo inoltre lo strano destino che ha accomunato Sprengler e Dobeneck facendo sì che Liebig sia oggi ricordato dai più come il titolare delle loro grandi o piccole scoperte.

Gli è che tutto questo parlar di Dobeneck mi ha fatto perdere il filo, filo che riprendo in chiusura evidenziando che una riflessione sulla legge del minimo e sul mastello di Dobeneck non farebbe altro che bene ai lettori di Nature Geoscience.

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Bibliografia

  • Reich et. Al., 2014. Plant growth enhancement by elevated CO2 eliminated by joint water and nitrogen limitation, Nature Geoscience, vol. 7, december 2014, 920-924.
  • Silver W.L., 2014, A faulty fertilizer, Nature Geoscience, vol. 7, december 2014, 857-858.
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